一种深大基坑土方开挖方法与流程
本发明属于基坑土方开挖，尤其涉及一种深大基坑土方开挖方法。
背景技术：
1、21世纪以来，中国城市化建设步伐不断加快，合理地开发与利用地下空间是保证城市可持续发展的关键。鉴于城市用地日益紧张，基坑规模不断扩大，日均出土量较大，出土效率直接影响后期地下主体结构的施工进度以及基坑的安全稳定性。之于建设单位，施工工期是控制工程成本控制的关键因素之一；之于基坑施工单位，减少基坑暴露时间，提高基坑安全稳定性。综上所述，土方开挖工效是整个基础工程施工阶段中最为重要的一环。
2、常见的基坑土方开挖方法主要有：放坡开挖、中心岛式挖土和盆式开挖。放坡开挖主要时无竖向支护结构的土石方工程，中心岛式与盆式开挖一般用于有支护结构的土方开挖。
3、而目前，基坑土方开挖的常规技术有：
4、1.放坡开挖：
5、放坡开挖时一种直接分层放坡开挖的施工方法，一般情况下，放坡挖土法的施工作业空间大，工期短，但是这种开挖方案多在空旷环境中方可进行，基本上不适用于城市建筑基坑工程施工。
6、2.中心岛(墩)式土方开挖技术：
7、中心岛式挖土是以中心为支点，向四周开挖土方，且利用中心岛为支点架设支护结构的挖土方式。这种土方开挖方式比较适用于大型基坑，基坑敞口空间较大，可以加快出土速度，但是由于基坑四周的土方率先开挖，支护结构受荷时间较长，在软粘土地质条件中，时空效应显著，从而使得支护结构处于不利的受力状态。
8、3.盆式开挖技术：
9、盆式开挖是先开挖基坑中间部分的土方，基坑内四周预留一部分土方，起到反压作用，待中间位置土方开挖至设计标高后，垫层或者地板完成后，再挖除周边留置土方。周边预留的土方有内支撑反压作用，提高了支护结构的安全性，减少变形量，但是大量的土方不能直接外运，需要集中提升后装车外运，施工便捷性差，另外需考虑道路条件。
10、但是针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：
11、1.现有基坑土方开挖技术普遍存在出土效率较低的问题，难以满足建设单位施工进度节点要求；
12、2.现有盆式开挖施工效率低，土方外运不便，且现场施工道路设置较为重要；
13、3.现有中心岛式土方开挖技术使得四周支护结构过早暴露，支护结构受力时间较长，时间效应显著，基坑安全稳定系数较低；
14、4.现有土方开挖技术缺少对已施工工程桩的针对性保护措施。
15、因此，有必要提供一种新的深大基坑土方开挖方法解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是提供一种可以合理分区、分块、分层开挖，提高出土效率，同时不仅可以保证基坑支护结构的安全稳定性，还可以充分结合场地土质及支护结构情况，采用合理的垫层布置形式，保护已施工工程桩的深大基坑土方开挖方法。
2、为解决上述技术问题，本发明提供的深大基坑土方开挖方法包括以下步骤：
3、s1.分析基坑土方开挖的影响因素；
4、s2.根据基坑规模及形状，以跳仓形式对土方开挖区域进行分区分块，再根据基坑的深度以及工况确定土方开挖的分层情况，将其划分为区、块及层后，即完成土方开挖节点验收，从而可以进行土石方工程；
5、s3.对划分后的各区、块及层土方进行第一阶段施工，开挖至地下室结构的设计标高后，及时完成验槽工作并浇筑垫层，以保护已施工的工程桩。
6、作为本发明的进一步方案，所述步骤s1中的影响因素包括如下：
7、(1).基坑的开挖深度；
8、(2).基坑的面积；
9、(3).基坑支护形式；
10、(4).场地的土层地质情况。
11、作为本发明的进一步方案，所述土方开挖的影响因素还包括如下：
12、(1).区块开挖深度h；
13、(2).区块开挖长度l；
14、(3).区块开挖宽度b；
15、(4).场地土质条件。
16、作为本发明的进一步方案，所述基坑土方开挖分为三个阶段，且在开挖时是根据基坑深度情况考虑分层进行开挖，具体如下：
17、s1.采用跳仓式土方开挖方案，将第一阶段土方开挖分为1-1区与1-2区；
18、s2.先开挖1-1区第一层土方，开挖深度设为h1,此时1-2区土方留置，暂不开挖，1-1区与1-2区之间根据土质条件采用合理的临时边坡比进行放坡支护；
19、s3.待1-1区第一层土方开挖完成后，继而进行1-2区第一层土方开挖，开挖深度为h1；
20、s4.待1-1与1-2区第一层土方开挖完成后，在进行1-1区第二层土方开挖，开挖深度h2，此时1-2区第二层土方留置，1-1区与1-2区之间根据土质条件采用合理的临时边坡比进行放坡支护；
21、s5.待1-1区开挖至坑底标高后，根据场地土质条件立即浇筑相应的配筋垫层，保护1-1区已施工桩基；
22、s6.待1-1区配筋垫层浇筑完成后，再进行1-2区第二层土方开挖，开挖深度h2；
23、s7.待1-2区开挖至设计标高后，及时浇筑垫层及底板，保护1-2区已施工桩基；
24、s9.待1-1与1-2区第二层土方开挖完成后，紧接着进行第二阶段及第三阶段土方工程，开挖方案与第一阶段保持一致。
25、作为本发明的进一步方案，所述基坑土方开挖时需要提前挖好所需要的沟槽，且需要对沟槽口部做好支撑，用于保证后期的施工质量。
26、作为本发明的进一步方案，所述基坑的顶边坡上禁止堆土，且地面超载控制在20kn/m2以内。
27、作为本发明的进一步方案，所述分层的厚度控制在2～3.5m，且坑底保留0.2m后基土，采用人工挖土整平，并防止坑底扰动。
28、作为本发明的进一步方案，所述基坑挖土到底时，要准备钢板并用钢筋焊上防滑,到出土口的路要用砖渣铺设。
29、作为本发明的进一步方案，所述基坑开挖应做好基坑监测工作，达到提前预警的目的以便做好加固措施。
30、作为本发明的进一步方案，所述基坑的基底宽度上部留土宽b0应至少大于0.5m，所述下部宽d0应满足以下公式：
31、
32、其中，上述式中，d0和h－分别为基坑预留的护臂土体的基底宽与原土体的高度：
33、kp－为被动土压力系数；
34、γ－为土体的天然重度(kn/m3)：
35、c和－分别为土体的黏聚力(kpa)与内摩擦角(°)。
36、与相关技术相比较，本发明提供的深大基坑土方开挖方法具有如下有益效果：
37、1、本发明通过改进现有土方开挖技术方案，充分利用时空效应，采用跳仓式土方开挖技术方案，并充分结合场地土质情况，合理分区、分块、分层开挖，提高出土效率；
38、2、本发明通过根据支护结构实际情况分区分块分层开挖施工，保证基坑支护结构的安全稳定性；
39、3、本发明充分结合场地土质及支护结构情况，采用合理的垫层布置形式，保护已施工工程桩。
技术特征：
1.一种深大基坑土方开挖方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的深大基坑土方开挖方法，其特征在于：所述步骤s1中的影响因素包括如下：
3.根据权利要求1所述的深大基坑土方开挖方法，其特征在于：所述土方开挖的影响因素还包括如下：
4.根据权利要求1所述的深大基坑土方开挖方法，其特征在于：所述基坑土方开挖分为三个阶段，且在开挖时是根据基坑深度情况考虑分层进行开挖，具体如下：
5.根据权利要求1所述的深大基坑土方开挖方法，其特征在于：所述基坑土方开挖时需要提前挖好所需要的沟槽，且需要对沟槽口部做好支撑，用于保证后期的施工质量。
6.根据权利要求1所述的深大基坑土方开挖方法，其特征在于：所述基坑的顶边坡上禁止堆土，且地面超载控制在20kn/m2以内。
7.根据权利要求1所述的深大基坑土方开挖方法，其特征在于：所述分层的厚度控制在2～3.5m，且坑底保留0.2m后基土，采用人工挖土整平，并防止坑底扰动。
8.根据权利要求1所述的深大基坑土方开挖方法，其特征在于：所述基坑挖土到底时，要准备钢板并用钢筋焊上防滑,到出土口的路要用砖渣铺设。
9.根据权利要求1所述的深大基坑土方开挖方法，其特征在于：所述基坑开挖应做好基坑监测工作，达到提前预警的目的以便做好加固措施。
10.根据权利要求1所述的深大基坑土方开挖方法，其特征在于：所述基坑的基底宽度上部留土宽b0应至少大于0.5m，所述下部宽d0应满足以下公式：
技术总结
本发明提供一种深大基坑土方开挖方法。所述深大基坑土方开挖方法包括以下步骤：S1.分析基坑土方开挖的影响因素；S2.根据基坑规模及形状，以跳仓形式对土方开挖区域进行分区分块，再根据基坑的深度以及工况确定土方开挖的分层情况，将其划分为区、块及层后，即完成土方开挖节点验收，从而可以进行土石方工程。本发明提供的深大基坑土方开挖方法可以合理分区、分块、分层开挖，提高出土效率，同时不仅可以保证基坑支护结构的安全稳定性，还可以充分结合场地土质及支护结构情况，采用合理的垫层布置形式，保护已施工工程桩的优点。
技术研发人员：魏鹏,高强,周聪,黎寒冰,桂加升,刘蔚蔚
受保护的技术使用者：江苏建院营造股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23